[发明专利]半导体器件

说明书

相关申请的交叉引用

2014年5月26日提交的日本专利申请2014-107950号的公开，包括说明书、附图和摘要，以引用的方式全部并入本文。

技术领域

本发明涉及半导体器件，并且例如是一种适用于具有嵌入到衬底中的扩散层的半导体器件的技术。

背景技术

在半导体器件中，有时会发生将扩散层嵌入到衬底中并且在该扩散层之上形成晶体管。在该晶体管中，例如，将通过在充当基底的半导体衬底之上外延生长半导体层而形成的衬底用作衬底。然后，扩散层：在一些情况下，是在形成半导体层之后，通过离子注入方法形成的；或者在其他情况下，是在外延生长半导体层时形成的。

同时，日本特开专利申请昭62(1987)-40719号公报描述了：通过热扩散方法在充当基底的p型衬底的表面之上扩散p型杂质，并且接着在衬底之上生长外延层。

进一步地，日本特开专利申请2002-176177号公报描述了：通过在充当基底的p型衬底的表面之上形成n型外延层来形成半导体衬底，并且通过使用该半导体衬底来形成沟槽栅极类型IGBT。在日本特开专利申请2002-176177号公报中，外延层具有将低浓度n型层堆叠在高浓度n型层之上而形成的配置。

发明内容

当在充当基底的衬底之上形成半导体层时，将扩散层嵌入到半导体层中，并且在扩散层之上形成晶体管，在一些情况下，晶体管的耐受电压由在充当基底的衬底与扩散层之间的距离决定。然而，由于杂质也被引入到了衬底中，所以存在下列可能：在半导体器件的制造过程中也杂质从衬底扩散至半导体层，以及晶体管的耐受电压降低。其他问题和新颖特征将通过本说明书中的说明和对应附图而显而易见。

根据一个实施例，第一导电类型半导体层形成在第一导电类型基底衬底之上。半导体层的杂质浓度低于基底衬底的杂质浓度。第二导电类型第一嵌入层和第二导电类型第二嵌入层形成在半导体层中。第二嵌入层比第一嵌入层更深，远离第一嵌入层，并且具有比第一嵌入层更低的杂质浓度。在半导体层中进一步形成晶体管。

根据该实施例，可以抑制：杂质从衬底扩散至半导体层；以及晶体管的耐受电压降低。

附图说明

图1是示出了根据第一实施例的半导体器件的配置的截面图。

图2是晶体管的平面图。

图3是示出了半导体器件的制造方法的截面图。

图4是示出了半导体器件的制造方法的截面图。

图5是示出了半导体器件的制造方法的截面图。

图6包括用于阐释在衬底的深度方向上的杂质分布的视图。

图7包括示出了根据第二实施例的半导体器件的制造方法的截面图。

图8包括用于阐释在衬底的深度方向上的杂质分布的视图。

图9是示出了根据第三实施例的半导体器件的配置的截面图。

图10包括用于阐释在衬底的深度方向上的杂质分布的视图。

图11是示出了根据第四实施例的半导体器件的配置的截面图。

具体实施方式

在下文中参考附图对各个实施例进行阐释。在所有附图中，相似的构成部件由相似的附图标记表示，并且适当地省略了阐释。

(第一实施例)

图1是示出了根据第一实施例的半导体器件SD的配置的截面图。根据本实施例的半导体器件SD通过使用衬底SUB而形成。衬底SUB通过在包括块体半导体(例如，单晶硅)的基底衬底BSUB之上生长包括半导体(例如，硅)的外延层EPI(半导体层)而形成。基底衬底BSUB和外延层EPI两者是相同的导电类型(第一导电类型：例如p型)。基底衬底BSUB的杂质浓度高于外延层EPI的杂质浓度。

作为与外延层EPI不同的导电类型(第二导电类型：例如n型)的第一嵌入层BINPL1形成在外延层EPI中。第一嵌入层BINPL1远离基底衬底BSUB。第一嵌入层BINPL1：可以在外延地生长外延层EPI时形成；或者可以在形成外延层EPI之后通过离子注入方法形成。在前一种情况下，第一嵌入层BINPL1形成在衬底SUB的整个表面之上。

进一步地，第二嵌入层BINPL2形成在外延层EPI中。第二嵌入层BINPL2是第二导电类型杂质层，比第一嵌入层BINPL1更深，并且远离第一嵌入层BINPL1。第二嵌入层BINPL2的杂质浓度低于第一嵌入层BINPL1的杂质浓度。第二嵌入层BINOL2被形成用于抑制：基底衬底BSUB的杂质在外延层EPI中扩散；以及在外延层EPI的更低层中的第一导电类型杂质浓度增加。